JP2755678B2 - Cutting tools - Google Patents

Cutting tools

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は切削工具に係り、特に切刃を切削速度方向に
対して傾斜させた円柱状加工物用の切削工具に関する。
Description: Object of the Invention (Industrial application field) The present invention relates to a cutting tool, and more particularly to a cutting tool for a columnar workpiece in which a cutting edge is inclined with respect to a cutting speed direction.

(従来の技術) 旋盤、中ぐり盤などに用いられる切削工具は、その用
途に応じて種々のタイプのものが使用されており、これ
らのうちには傾斜バイトと称する切削工具が知られてい
る。この傾斜バイトは、切刃縁が切削速度の方向に対し
て傾斜するようにチップをシャンクに対して取付けたも
のであり、大別すると第23図に示した水平マウント方式
と第24図に示した垂直マウント方式とがある。
(Prior Art) Various types of cutting tools used for lathes, boring machines and the like are used in accordance with their uses, and among these, cutting tools called inclined tools are known. . In this inclined tool, the insert is attached to the shank so that the cutting edge is inclined with respect to the direction of the cutting speed, and roughly divided into the horizontal mounting method shown in FIG. 23 and the horizontal mounting method shown in FIG. Vertical mounting method.

ここで水平マウント方式とはチップの取付面がシャン
ク軸に対して平行となるように取付ける方式をいい、一
方、垂直マウント方式とはチップの取付面がシャンク軸
に対してほぼ直交する形で交叉するように取付ける方式
をいう。
Here, the horizontal mounting method refers to a method of mounting the chip so that the mounting surface of the chip is parallel to the shank axis, while the vertical mounting method crosses the chip mounting surface so that the mounting surface is almost orthogonal to the shank axis. It is a method of mounting so that

第23図の水平マウント方式による傾斜バイトでは、シ
ャンク1の先端隅部の切欠部2にチップ3が固定されて
いる。このチップ3は、上面がすくい面となりかつ直線
状切刃4が傾斜するように取付けられている。他方、第
24図の垂直マウント方式による傾斜バイトでは、チップ
3は外周の凸曲線状切刃4が切削速度の方向に対して傾
斜するようにシャンク1の切欠凹部2内にマウントされ
ている。
In the inclined cutting tool according to the horizontal mounting method shown in FIG. 23, a chip 3 is fixed to a notch 2 at a tip corner of a shank 1. The tip 3 is mounted such that the upper surface is a rake face and the linear cutting blade 4 is inclined. On the other hand,
In the inclined cutting tool according to the vertical mounting method shown in FIG. 24, the tip 3 is mounted in the cutout recess 2 of the shank 1 such that the convex curved cutting edge 4 on the outer periphery is inclined with respect to the direction of the cutting speed.

これらの傾斜バイトは、送りが比較的大きくとれる利
点や、または切削の切れ味が良くバリやカエリの発生を
抑制できる利点などを有している。
These inclined cutting tools have an advantage that a relatively large feed can be obtained, or an advantage that the cutting performance is good and the generation of burrs and burrs can be suppressed.

(発明が解決しようとする課題) ところが、このような傾斜切削工具は、切刃が直線ま
たは凸曲線であるため、円柱状の加工物の外周面を加工
する際に仕上面の粗さを向上させようとすると送り量を
小さくしなければならず切削作業の効率低下を招来して
いた。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in such an inclined cutting tool, since the cutting edge is a straight line or a convex curve, the roughness of a finished surface is improved when machining the outer peripheral surface of a cylindrical workpiece. To do so, the feed amount must be reduced, leading to a reduction in the efficiency of the cutting operation.

そこで、本発明の目的は送り速度を低下することなく
仕上面を向上することのできる円柱状加工物用の切削工
具を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a cutting tool for a columnar workpiece, which can improve a finished surface without lowering a feed speed.

(課題を解決するための手段) この目的を達成するために、本発明は、チップの切刃
を円柱状加工物の曲率半径よりも大きな曲率半径の凹曲
面状に形成し、かつこのチップを、上記凹曲面状の切刃
を含む面が切削速度方向と直交する面に対して傾斜する
傾斜角が約30゜〜70゜となるようにシャンクの先端に固
定したことを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve this object, the present invention provides a cutting edge of a chip having a concave curved surface having a radius of curvature larger than the radius of curvature of a cylindrical workpiece. The surface including the concave curved cutting edge is fixed to the tip of the shank so that the inclination angle at which the surface is inclined with respect to the surface perpendicular to the cutting speed direction is about 30 ° to 70 °. is there.

〔作 用〕(Operation)

チップ切刃は円柱状加工物の曲率半径よりも大きな曲
率半径の凹曲面に形成され、かつこのチップは上記凹曲
面状の切刃を含む面が切削速度方向に対して傾斜する傾
斜角が約30゜〜70゜となるように傾斜しているので、加
工物の外周面に対する凹曲面状の切刃の接触が円弧状と
なって外周面を包み込むようになり、切れ刃と加工物の
接触長さが長くなって徐々に仕上げることになるため、
仕上面粗さを向上させることができる。
The tip cutting edge is formed on a concave curved surface having a radius of curvature larger than the radius of curvature of the cylindrical workpiece, and the tip has an inclination angle at which a surface including the concave curved cutting edge is inclined with respect to a cutting speed direction. Since it is inclined so as to be 30 ゜ to 70 ゜, the contact of the concave curved cutting edge to the outer peripheral surface of the workpiece becomes an arc shape and wraps around the outer peripheral surface, and the contact between the cutting edge and the workpiece Since the length becomes longer and it will be finished gradually,
Finished surface roughness can be improved.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明による円柱状加工物用の傾斜切削工具の実
施例を第1図乃至第22図を参照して説明する。
An embodiment of an inclined cutting tool for a cylindrical workpiece according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 22.

第1図において、チップ3はシャンク1の先端のチッ
プ取付部2にクランプされている。このチップ3の平面
形状は第2図に示されたとおりであって、切刃4が曲率
半径Rの凹曲面形状であり、この曲率半径Rは切削すべ
き円柱状加工物の半径よりも大きく定められている。シ
ャンク1の先端面5も凹曲面状の切刃4に応じて凹曲面
あるいは傾斜した逃げ面に形成されている。
In FIG. 1, the tip 3 is clamped on the tip mounting portion 2 at the tip of the shank 1. The plan shape of the tip 3 is as shown in FIG. 2, and the cutting edge 4 is a concave curved surface having a radius of curvature R, and the radius of curvature R is larger than the radius of the cylindrical workpiece to be cut. Stipulated. The tip surface 5 of the shank 1 is also formed as a concave curved surface or an inclined flank according to the concave cutting surface 4.

また、シャンク1へのチップ3の取付けは、凹曲面状
の切刃4を含む面が切削速度の方向と直交する面に対し
て傾斜する傾斜角θが約30゜〜70゜となるように設定さ
れている。ここで、切刃4を含む面が切削速度の方向と
直交する面は、切刃のほぼ中点を通る接触を含む面でも
ある。
The tip 3 is attached to the shank 1 so that the surface including the concave curved cutting edge 4 is inclined at an inclination angle θ of about 30 ° to 70 ° with respect to a plane orthogonal to the direction of the cutting speed. Is set. Here, the plane in which the plane including the cutting edge 4 is orthogonal to the direction of the cutting speed is also the plane including the contact passing substantially through the midpoint of the cutting edge.

このようにチップ3は、傾斜角θで取付けられかつ切
刃4が凹曲線であるため、第3図に示されたように円柱
状加工物6に対して切刃4が加工物を含むように円弧状
に接触する。
In this manner, since the tip 3 is attached at the inclination angle θ and the cutting edge 4 has a concave curve, the cutting edge 4 includes the workpiece with respect to the cylindrical workpiece 6 as shown in FIG. Contacts in an arc.

第4図(a)(b)は上述した本発明の凹曲形の切刃
4と従来の直線傾斜刃との切削状態を比較して示したも
のである。第4図(b)において、4は本発明の凹曲形
の切刃を示し、破線で示した4′は従来の傾斜刃を示し
ている。この図から明らかなように、本発明の凹曲形の
切刃4によれば、従来の直線切刃4′に比べて、切刃の
作用長さが増加し、第4図(a)に示したように、大き
な送り量下でもって良好な仕上面粗さHoを得ることがで
きる。
FIGS. 4 (a) and 4 (b) show cutting conditions of the above-described concave cutting edge 4 of the present invention and a conventional straight inclined blade in comparison. In FIG. 4 (b), reference numeral 4 denotes a concave cutting edge of the present invention, and 4 'shown by a broken line denotes a conventional inclined blade. As is clear from this figure, according to the concave cutting edge 4 of the present invention, the working length of the cutting edge is increased as compared with the conventional straight cutting edge 4 ', and FIG. As shown, good finish surface roughness Ho can be obtained under a large feed amount.

ちなみに、従来の直線の傾斜刃4′によればFよりも
小さい送り量fで同じ仕上面粗さを得ることができる。
Incidentally, according to the conventional straight inclined blade 4 ', the same finished surface roughness can be obtained with a feed amount f smaller than F.

第3図は切屑の排出状況を示しており、切屑7は傾斜
した切刃4の下方へ流れている。
FIG. 3 shows the state of chip discharge, in which chips 7 are flowing below the inclined cutting blade 4.

第5図は本発明によるチップを略三角状に形成し、こ
のチップを水平マウント方式に取付けた例を示している
のに対して、第6図は垂直マウント方式によって取付け
た例を示している。これらの各マウント方式において
も、チップの各辺には凹曲面状の曲線切刃が形成されて
いる。
FIG. 5 shows an example in which the chip according to the present invention is formed in a substantially triangular shape and this chip is mounted by a horizontal mounting method, while FIG. 6 shows an example in which the chip is mounted by a vertical mounting method. . In each of these mounting methods, a concave curved curved cutting edge is formed on each side of the chip.

第7図は本発明の他の実施例を示したものであり、こ
の実施例のチップは、略四角形で凹曲線の切れ刃(4)
を各辺に有している。第8図と第9図は略四角形チップ
の、ホルダへの取付方法の違いをわかり易く示したもの
で、第8図は水平マウント方式、第9図は垂直マウント
方式をそれぞれ示している。チップは共通であっても、
後者の取付方式の方が曲率半径は大きくなり、より大径
の加工物にも適用できる。
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention, in which the tip of this embodiment has a substantially square, concave curved cutting edge (4).
On each side. FIGS. 8 and 9 show the difference in the method of attaching the substantially square chip to the holder for easy understanding. FIG. 8 shows the horizontal mounting method, and FIG. 9 shows the vertical mounting method. Even if the chip is common,
The latter mounting method has a larger radius of curvature and can be applied to a workpiece having a larger diameter.

第10図(a)(b)は両面を使用できる形式の略六角
形のチップの平面図と側面図とを示しており、第11図
(a)(b)は、片面使用形式のポジチップを示してい
る。第12図は、このチップを水平マウント方式で使用し
た場合における切削状態を示している。
FIGS. 10 (a) and 10 (b) show a plan view and a side view of a substantially hexagonal chip of a type which can be used on both sides, and FIGS. 11 (a) and (b) show a single-sided type positive chip. Is shown. FIG. 12 shows a cutting state when this tip is used in a horizontal mounting method.

一般にチップの切れ刃数は多い程、経済的であるが切
れ刃長さは減少する。
In general, the greater the number of cutting edges of the insert, the more economical, but the shorter the cutting edge length.

なお、本明細書で使用する用語「円柱状加工物」は、
外周が円形状のもの全てを含み、従って中実ロッドはも
ちろん円筒状のものも含むものである。
The term “cylindrical workpiece” used in the present specification is
The outer circumference includes all those having a circular shape, and thus includes the solid rod as well as the solid rod.

上記実施例では、切刃の全体を凹曲面状に形成した例
であったが、本発明はこれに限らず仕上面を創成する中
央部の切刃部分のみ凹曲面状に形成するようにしてもよ
い。この構成により切込みを大きくすることができる。
In the above embodiment, the entire cutting edge is formed into a concave curved surface.However, the present invention is not limited to this, and only the central cutting edge portion that creates the finished surface is formed into a concave curved surface. Is also good. With this configuration, the depth of cut can be increased.

第13図(a)(b)、第14図(a)(b)、第15図
(a)(b)、第16図(a)(b)は仕上面を創成する
部分にのみ凹曲面状に形成した4種類の略三角形状テッ
プの平面図と正面図を示しており、切り刃の各部の強度
を向上させるため、第13図(a)に示すように、角部に
丸み(r)を付けてもよい。このようにすれば、この角
部の丸みの部分を切刃として使用することもでき、通常
の加工にもチップを供することができる。
FIGS. 13 (a) and (b), FIGS. 14 (a) and (b), FIGS. 15 (a) and (b), and FIGS. 16 (a) and (b) show concave curved surfaces only in the portion for creating the finished surface. FIG. 13 shows a plan view and a front view of four types of substantially triangular steps formed in a shape, and in order to improve the strength of each part of the cutting blade, as shown in FIG. ) May be added. In this way, the rounded corner can be used as a cutting edge, and the chip can be provided for ordinary processing.

第17図(a)(b)、第18図(a)(b)、第19図
(a)(b)および第20図(a)(b)は、4種類の略
四角形状チップの平面図と正面図をそれぞれ示し、この
場合も、第17図(a)に示したように角部に丸み(r)
を付けてもよい。このようにすれば、この角部の丸みの
部分を切刃として使用することもでき、通常の加工にも
チップを供することができる。
FIGS. 17 (a) and (b), FIGS. 18 (a) and (b), FIGS. 19 (a) and (b), and FIGS. 20 (a) and (b) show planes of four types of substantially square chips. FIG. 17 (a) and FIG. 17 (a). In this case, the corners are rounded (r) as shown in FIG. 17 (a).
May be added. In this way, the rounded corner can be used as a cutting edge, and the chip can be provided for ordinary processing.

第21図と第22図は外周切れ刃の中央部分は凹曲面状に
形成され、両端部分は大きな曲率半径凸曲線の一部に形
成された略三角形チップ(3)をホルダ先端に取付けた
状態を示しており、第21図は水平マウント方式、第22図
は垂直マウント方式を示している。このようにすれば、
大きな曲率半径の凸曲線を有する両端部分でチップをホ
ルダ内壁に押圧することにより、チップを確実に固定す
ることができる。
FIGS. 21 and 22 show a state in which the central portion of the outer peripheral cutting edge is formed into a concave curved surface, and both ends are attached to the tip of the holder with a substantially triangular tip (3) formed as a part of a large curvature radius convex curve. FIG. 21 shows a horizontal mounting method, and FIG. 22 shows a vertical mounting method. If you do this,
By pressing the chip against the inner wall of the holder at both end portions having a convex curve with a large radius of curvature, the chip can be securely fixed.

また、すくい面を凸曲面にすることもでき、これによ
り、ビビリ振動を抑制することができ、更に切刃の強度
を高めることもできる。
In addition, the rake face can be formed into a convex curved face, whereby chatter vibration can be suppressed, and the strength of the cutting blade can be further increased.

[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、チ
ップ切刃を円柱状加工物の曲率半径よりも大きな曲率半
径の凹曲面に形成し、切刃を含む面が切削速度方向と直
交する面に対して傾斜する傾斜角が約30゜〜70゜となる
ようにチップを傾斜させているので、加工物外周に対す
る凹曲面切刃の接触が凹弧状となり、送りを下げること
なく仕上面粗さを向上させることができる。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the present invention, the tip cutting edge is formed as a concave curved surface having a radius of curvature larger than the radius of curvature of the cylindrical workpiece, and the surface including the cutting edge is cut. Since the tip is inclined so that the inclination angle to the plane perpendicular to the speed direction is about 30 ° to 70 °, the contact of the concave curved surface cutting edge to the outer periphery of the workpiece becomes a concave arc shape, lowering the feed The finished surface roughness can be improved without any problem.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明による円柱状加工物用の切削工具の実施
例を示した斜視図、第2図は第1図のチップを示した平
面図、第3図は円柱状加工物の切削状況を示した斜視
図、第4図は本発明によるチップの切削状況を従来の傾
斜チップ切削状況と比較して説明する説明図、第5図は
略三角形チップを水平マウント方式で取付けて切削して
いる状態を示した斜視図、第6図は垂直マウント方式に
よる傾斜切削工具に適用した例を示した斜視図、第7図
乃至第9図は略三角形チップを適用した例を示す斜視
図、第10図(a)(b)および第11図(a)(b)は略
六角形チップを示した図、第12図は六角チップによる切
削状態を示した斜視図、第13図(a)(b)乃至第16図
(a)(b)は略三角形チップの他の実施例を示した
図、第17図(a)(b)乃至第20図(a)(b)はチッ
プの他の実施例を示した図、第21図および第22図は略三
角形チップを用いた他の実施例を示す部分斜視図、第23
図および第24図は従来の傾斜切削工具を示した斜視図で
ある。 1……シャンク、3……チップ、4……切刃、6……円
柱状加工物、D……傾斜角、m……材縁、n……垂直方
向。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a cutting tool for a cylindrical workpiece according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing the tip of FIG. 1, and FIG. 3 is a cutting situation of the cylindrical workpiece. FIG. 4 is an explanatory view for explaining the cutting condition of the chip according to the present invention in comparison with the conventional inclined chip cutting condition, and FIG. 5 is a diagram of cutting and mounting a substantially triangular chip by a horizontal mounting method. FIG. 6 is a perspective view showing an example in which the present invention is applied to an inclined cutting tool by a vertical mounting method, FIGS. 7 to 9 are perspective views showing an example in which a substantially triangular tip is applied, FIGS. 10 (a) and (b) and FIGS. 11 (a) and (b) show a substantially hexagonal tip, FIG. 12 is a perspective view showing a state of cutting with a hexagonal tip, and FIGS. (b) to (a) and (b) of FIG. 16 show another embodiment of the substantially triangular chip, and (a) and (b) of FIG. 20 view (a) (b) is a diagram showing another embodiment of a chip, FIG. 21 and FIG. 22 a partial perspective view showing another embodiment using a substantially triangular chips, 23
FIG. 24 and FIG. 24 are perspective views showing a conventional inclined cutting tool. 1 ... shank, 3 ... tip, 4 ... cutting edge, 6 ... cylindrical work, D ... inclination angle, m ... material edge, n ... vertical direction.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】シャンクの先端にチップを固定した円柱状
加工物用の切削工具において、 上記チップの切刃は、円柱状加工物の曲率半径よりも大
きな曲率半径の凹曲線状に形成され、かつ上記シャンク
への上記チップの固定は、凹曲線状の切刃を含むすくい
面が切削速度の方向と直交する面に対して傾斜する傾斜
角が30゜〜70゜となるように定められ、上記チップは、
その平面形状が略多角形の平板状になされ、そのチップ
の複数の辺のうち、その中央部の仕上げ面を創成する部
分にのみその中心に向かって凹曲線状となるような切刃
が形成されていることを特徴とする切削工具。
1. A cutting tool for a cylindrical workpiece in which a tip is fixed to a tip of a shank, wherein the cutting edge of the tip is formed in a concave curve having a radius of curvature larger than the radius of curvature of the columnar workpiece. And the fixing of the tip to the shank is determined such that the inclination angle at which the rake face including the concave curved cutting edge is inclined with respect to a plane orthogonal to the direction of the cutting speed is 30 ° to 70 °, The above chip is
The plane shape is made into a substantially polygonal flat plate shape, and a cutting edge that forms a concave curve toward the center is formed only at the part that creates the finishing surface at the center among the multiple sides of the chip Cutting tool characterized by being done.
【請求項2】前記チップの複数の辺の両端部分が前記チ
ップの内接円の曲率半径よりも大きな曲率半径の凸曲線
の一部として形成されていることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の切削工具。
2. The chip according to claim 1, wherein both ends of the plurality of sides of the chip are formed as a part of a convex curve having a radius of curvature larger than a radius of curvature of an inscribed circle of the chip. The cutting tool according to claim 1.
【請求項3】前記平面形状が略多角形の平板状チップの
各頂点に丸みを形成したことを特徴とする特許請求の範
囲第1項又は第2項に記載の切削工具。
3. The cutting tool according to claim 1, wherein each of the vertices of the flat chip having a substantially polygonal planar shape is rounded.
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